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摘要：变频恒压供水设备是在上个世纪90年代在我国出现的，自从变频恒压供水设备在我国的应用以来，技术不断地提高，取得了快速的发展。目前为止，在我国的二次供水的加压技术中，主要使用的技术是单变频恒压供水技术以及多变频的恒压供水技术，但是在二次供水的加压技术中，使用“变频＋工频”的方式，其能耗较大，稳定性较差，不利于节能环保。因此，在二次供水加压环节中，需要减少在二次供水加压环节中的能耗，优化变频供水方式。智能全变频供水技术在二次供水中的应用，简化了设备的操作流程，将设备的远程数据、节能控制集中起来，在二次供水中应用此项技术，可以有效地控制二次供水中的能耗，简化流程，提高二次供水的质量。
关键词：智能；全变频；恒压；供水技术；二次供水；应用
1 智能全变频恒压供水技术在二次供水中的应用
智能全变频恒压供水系统在二次供水应用的过程中，其主要的组成部分有可编程逻辑控制器（PLC）与变频器（VVVF）组成的变频调速器，可以对系统中水泵的功率进行智能化的调节。智能化全变频恒压供水系统，可以根据管道出水压力数据的情况，调整水泵的运行频率，进而改变其转速，实现二次供水中的恒压供水。在系统中的每个水泵的输出的轴功率，主要是以所有水泵在运行过程中的负荷率进行改变与调整的。智能全变频恒压供水系统中，水泵的负荷率与整个管网中各部分用水设备的用水量之间呈现出正相关关系，并非是简单的三次幂关系。通过数据的变化，对水泵负荷进行实时地监测，避免了传统运行模式中能耗大的情况，减少了消耗。
在智能全变频恒压供水系统中，主要使用的控制方式为全变频的控制方式，在传统的恒压供水中，主要使用的恒压供水设备是“变频＋工频”的控制方式，但是只用这种方式对供水压力进行调整时，需要投入一定数量的水泵或者是切换操作。在水泵的投入或者是切换操作的过程中，都需要停止变频泵的工作，从而造成泵组切换出现延时的情况，导致系统中的压力出现较大的波动，甚至全停泵的情况出现。但是在二次供水中，使用了全变频的控制方式，可以通过数据，智能化地观测水泵的运行情况，从而改变相应设备在运行过程中的功率，避免了因为水泵投入或者操作的切换造成的失压情况，水泵在投入以及操作切换整个过程中，系统的压力是平稳变化的，如图1所示。
图1 智能全变频恒压供水系统在水泵投入与操作切换时压力变化曲线
2 变频恒压供水节能方案的优化
2.1 优化控制目标
（1）节电
在变频恒压供水系统运行过程中，为了确保其节能方案的优化有效性，则需要考虑该系统中电机的节电。具体表现为：系统电机的配置应根据水泵供水负载来选择，在额定负载下运行时，电动机的运行效率较高，若电动机功率选得过小，将使电动机处于超载运行状态，极易造成电机过热而损坏，若电动机功率选得过大，将使其输出功率得不到充分利用，功率因数、运行效率均降低，造成电能浪费，而且还增加了设备成本。因此，需要对系统中的变频器进行休眠状态设置，使得变频器运行中具有调节休眠压力上下限的功能，进而对电机的转速进行有效调节，避免其在压力设定值附近运行中长时间的处于低速运行状态，进而减少电能消耗，确保变频恒压供水系统运行中电机的节电优化处理有效性。
（2）节水
为了延长变频恒压供水系统中水泵的使用寿命，则需要结合系统运行中用水方面的具体情况，通过对管网压力的合理设定予以应对。当系统运行中的水压设定更具科学性时，则有利于优化水泵的工作性能，延长其在实践应用中的使用寿命。
（3）运行可靠性
在提升变频恒压供水系统潜在应用价值的过程中，需要考虑其运行可靠性。因此，在该系统节能方案优化过程中，相关人员应给予该系统的运行可靠性更多的关注。具体表现为：结合变频恒压供水系统的功能特性及其组成部分，注重变频器与电动机一对一控制方式的有效使用；通过对变频器的合理设置与使用，且热继电器的配合作用下，对所有水泵电机的启动过程进行有效控制，提高电机运行稳定性的同时满足变频恒压供水系统的运行可靠性要求。
2.2 节能控制方案
（1）变频恒压供水系统运行中为了确保水泵控制状况良好性，则需要注重PLC与变频器的配合使用及实际作用发挥。同时，通过对系统中用水方面实际情况考虑，确定水泵的运行数量，且通过对水泵实践应用中转速的有效调整，使得其能处于良好的运行状态，优化系统控制方式的同时增强变频恒压供水系统节能方案方面的优化处理效果，丰富该系统所需节能控制方案的内容。
（2）基于变频恒压供水系统的节能控制方案制定与实施，需要在系统中设定供水压力时加强控制面板的使用，进而为该系统的正常启动运行提供支持。同时，通过对变频器、PLC控制单元、压力感测器的配合使用，可实现对系统运行中用水量发生变化时供水压力的科学控制，使得其能够控制在合理的范围内，进而满足变频恒压供水系统稳定运行要求，确保其节能控制方案在实践中有着良好的适用性。同时，在压力传感器的作用下，可对系统中的管道供水压力进行实时检测，且将检测到的信息反馈到变频恒压供水系统中的控制中心，进而在PLC的支持下，通过对接触器的有效控制，满足系统在能耗方面的控制需求。在此基础上，有利于完善变频恒压控制系统的节能控制方案，优化该系统节能控制方式的同时降低其能耗，且能为该系统的应用范围扩大提供相应的保障。
（3）在变频恒压供水系统的节能控制方案优化过程中，技术人员应重视PLC、变频器的高效利用，且在软启动方式的作用下，降低水泵电动机的能耗。同时，应通过对变频技术的高效利用及变频器参数的合理设置，使得变频恒压供水系统运行中水泵可始终处于高效的工作状态，满足系统节能需求的同时确保其节能控制方案应用效果良好性。除此之外，变频恒压供水系统中PLC与变频器实际作用的发挥，可在有效的诊断、保护方式作用下满足系统安全运行要求，最大限度地降低其在实践应用中的故障发生率。
3 结束语
总而言之，在实际的系统中，能够把反馈实际压力和给定的压力进行有效的比较，当管网的压力不够充足的时候，会使变频器输出频率进行增大，进而提高水泵的转速，最终迫使供水管网的压力得到上升。反之，当管网的压力过大的时候，就要减小变频器的输出频率，使供水管网的压力下降，确保水压能够始终保持在设定值周围。
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论文作者:郝佳1,杭建璞2,,张建华3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/29
标签：供水系统论文; 水泵论文; 系统论文; 压力论文; 变频器论文; 节能论文; 方式论文; 《基层建设》2019年第5期论文;